O sistema de dinâmica biomolecular ab initio baseado em IA da Microsoft (AI2BMD) representa uma mudança fundamental na forma como os cientistas abordam a descoberta de medicamentos e a investigação de proteínas. Desenvolvida ao longo de quatro anos de investigação e publicada na Nature, esta tecnologia preenche uma lacuna crítica nas capacidades de simulação biomolecular.
As abordagens tradicionais de simulação de proteínas enfrentam um dilema persistente: as simulações clássicas de dinâmica molecular são rápidas, mas carecem de precisão química, enquanto os métodos de química quântica oferecem precisão, mas não conseguem ser aplicados a biomoléculas de grande dimensão. O AI2BMD resolve este problema ao empregar um novo esquema de fragmentação de proteínas combinado com campos de força baseados em aprendizagem automática.
O sistema consegue simular eficientemente proteínas com mais de 10.000 átomos com precisão ab initio (de primeiros princípios), reduzindo o tempo computacional em várias ordens de magnitude em comparação com os métodos convencionais. Este avanço permite aos investigadores observar o dobramento, desdobramento e interações das proteínas com potenciais compostos farmacêuticos de formas até agora impossíveis.
O AI2BMD já demonstrou o seu valor prático em aplicações do mundo real. Em 2023, conquistou o primeiro lugar na competição inaugural Global AI Drug Development ao prever com precisão um composto químico que se liga à principal protease do SARS-CoV-2. A Microsoft Research também estabeleceu uma parceria com o Global Health Drug Discovery Institute, fundado pela Fundação Gates, para utilizar esta tecnologia no desenvolvimento de medicamentos para doenças que afetam países de baixo e médio rendimento.
A capacidade do sistema para realizar triagens virtuais altamente precisas de candidatos a medicamentos está a transformar os prazos da investigação farmacêutica. Tarefas que antes levavam anos podem agora ser concluídas em meses, acelerando potencialmente soluções para desafios globais urgentes de saúde, como a tuberculose e ameaças virais emergentes.
Como parte da iniciativa mais ampla de IA para a Ciência da Microsoft, o AI2BMD exemplifica como a inteligência artificial pode aprender não só a linguagem humana, mas também a linguagem da natureza—including moléculas, proteínas e sistemas biológicos—para enfrentar os desafios científicos mais prementes da humanidade.